导语部分

为了解决威胁可持续经济发展和生态安全的全球性水资源短缺问题，研发出一种具有快速捕获能力和易于排水的高效集水表面至关重要。

研究人员正在尝试探索利用静电纺丝纳米纤维膜从大自然中取水，比如收集雾气。这些功能性复合膜将为开发解决全球缺水问题的新途径提供新思路。

1. ACS Appl. Mater. Interfaces：蜥蜴皮肤启发的纳米纤维毛细管网络与光滑表面相结合实现高效雾气收集

➣东华大学丁彬教授和王先锋教授利用一种简单可行的涂层和静电纺丝的方法，设计了一种新型的Janus雾收集器，其上表面是亲水的蜥蜴皮肤状纳米纤维网络，下表面是疏水的光滑。

➣采用电场模拟的方法分析了蜥蜴皮状纳米纤维网络结构在不同基底上的形成规律。

➣所得的铜网Janus雾捕集器具有优异的集水效率(907 mg cm-2 h-1)和长期耐用性，实现了微小液滴的定向输送和高效的集水。

➣这项工作将为高效收集水开辟新的途径，也为蜥蜴皮肤状纳米纤维网络结构的研究提供线索。

DOI: 10.1021/acsami.1c10067

2.Micropor. Mesopor.Mater.：具有“菱角状”表面形态的分层结构 PVA-PLA 纳米纤维膜用于集水

➣利用静电纺丝技术构建了一种表面形貌独特的亲水/疏水复合膜作为一种新型的收集系统。表层由马蹄状PVA颗粒组成，底层由定向聚乳酸纤维组成。

➣为了解释马蹄状聚乙烯醇颗粒的形成机理，详细研究了在针和收集器之间移动的液滴所受的力。低浓度PVA溶液形成的小液滴主要受重力电场力的影响。

➣由于溶剂的逐渐挥发，浓度的降低容易导致串珠的产生。由于水的挥发性较差，水滴在重力的作用下继续向下流动，形成马蹄状的颗粒。

➣收集雾时，菱形颗粒的面积比纤维大，使水滴凝结得更快，然后定向聚乳酸输送收集到的雾水。利用两个区域的协同合作，表面可以收集水，收集效率高达57 mg cm-2 h-1。

DOI: 10.1016/j.micromeso.2021.111260

3. ACS EST Engg.：具有仿生异质形态的 Janus 膜可实现高效的雾气收集

➣受沙漠甲虫异质背部结构的启发，建立了一种简单的两步静电纺丝方法，将疏水PVDF结构域贴到亲水PAN纳米纤维结构上。

➣所制备的Janus膜的非均相表面形貌和垂直变化的润湿性表明其雾收集率(FCR)比均相PAN或PVDF膜更显著。

➣优化后的Janus膜(PVDF在PAN上纺丝10 min，覆盖率达到44.3%)的FCR为88.5 mg/(min cm2)，可与更复杂的有机/无机Janus体系的最高FCR相媲美。

➣在这项研究中，毛细管力和拉普拉斯压力的协同作用可能决定了 Janus 膜的高 FCR。

➣此外，由于优异的单向输水效果，所制备的 Janus 膜可用于有效的油水相分离。

DOI: 10.1021/acsestengg.1c00100

4. ACS Nano：如何一步提高电纺丝网格的雾水收集效率

➣获得清洁水是一个全球性的挑战，而雾水收集器是针对该挑战的一个有前途的解决方案。目前，人们已将聚碳酸酯（PC）纤维用于雾水收集器，但其效率十分有限。

➣本研究表明在PC纤维的静电纺丝过程中控制电压极性和湿度会改善其表面性能，从而提高集水能力。通过实验测定了PC纤维表面形态和化学性质对集雾效率相关表面电位和力学性能的影响。

➣在高湿度和负电压极性条件下生产的PC纤维具有优异的集水率和最高的拉伸强度。

➣本研究证明了表面电位和形态对于通过一步、无需任何后处理方法制备纤维以增强集水能力而言是至关重要的。

DOI: 10.1021/acsnano.1c01437

5. Nanoscale Adv.：电纺永久性超疏水-亲水聚合物纳米复合纤维毡用于高效集雾器

➣受到纳米布沙漠中Stenocara甲虫集雾能力的启发，本研究提出了一种制备用于大气雾水收集的柔性、永久电纺超疏水-亲水聚丙烯腈（PAN）和聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）纳米复合纤维垫的简便方法。

➣采用静电纺丝技术，用不同比例的二氧化钛（TiO2）纳米颗粒和铝（Al）微粒制备了超疏水性-亲水性纳米复合纤维，然后进行稳定化和碳化以从纤维结构中去除所有非碳质材料。

➣通过添加10％的微粒和纳米粒子组合物，水接触角达到154.8°。通过对这些纳米复合材料的实验测试证明了使用该纳米复合材料生产淡水的可行性，其每日淡水产率超过1.49升/平方米。

➣据估计，制备这样的纳米复合材料的用料成本仅为4.96美元，可供应2个家庭成员的最低日常用水量（即6升）。

DOI: 10.1039/D0NA00529K

6. RSC Adv.：集雾器中的亲水性纳米纤维可提高集水效率

➣FWC中最常见的集雾介质是拉舍尔（Raschel）网，在本研究中采用电纺聚酰胺6（PA6）纳米纤维对其进行修饰。

➣亲水性PA6纳米纤维直接沉积在拉舍尔网格上，以构建分层结构，增加了有效表面积，从而增强从雾中捕获水滴的能力。

➣研究者对拉舍尔网和亲水性PA6纳米纤维的不同配置进行了雾水收集实验。亲水性纳米纤维的添加使从雾中收集水的效率比原先提高了3倍。

➣这项研究展示了一种新颖且直接的方式以改善现有技术，通过更改网格上液滴的形成机制来提高集水率。

DOI: 10.1039/d0ra03939j